制硫工艺
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一、制硫工艺原理硫磺回收系统的操作要求和工艺指标Claus制硫总的反应可以表示为:2H2S+02/X S x+2H20在反应炉内,上述反应是部分燃烧法的主要反应,反应比率随炉温变化而变化,炉温越高平衡转化率越高;除上述反应外,还进行以下主反应:2H2S+3O2=2SO2+2H2O在转化器中发生以下主反应:2H2S+SO23/XS x+2H2O由于复杂的酸性气组成,反应炉内可能发生以下副反应:2S+2CO2COS+CO+SO22CO2+3S=2COS+SO2CO+S=COS在转化器中,在300摄氏度以上还发生CS2和COS的水解反应:COS+H2O=H2S+CO2二、流程描述来自上游的酸性气进入制硫燃烧炉的火嘴;根据制硫反应需氧量,通过比值调节严格控制进炉空气量,经燃烧,在制硫燃烧炉内约65%(v)的H2S进行高温克劳斯反应转化为硫,余下的H2S中有1/3转化为SO2燃烧时所需空气由制硫炉鼓风机供给。
制硫燃烧炉的配风量是关键,并根据分析数据调节供风管道上的调节阀,使过程气中的H2S/SO2比率始终趋近2:1,从而获得最高的Claus转化率。
自制硫炉排出的高温过程气,小部分通过高温掺合阀调节一、二级转化器的入口温度,其余部分进入一级冷凝冷却器冷至160℃,在一级冷凝冷却器管程出口,冷凝下来的液体硫磺与过程气分离,自底部流出进入硫封罐。
一级冷凝冷却器管程出口160℃的过程气,通过高温掺合阀与高温过程气混合后,温度达到261℃进入一级转化器,在催化剂的作用下,过程气中的H2S和SO2转化为元素硫。
反应后的气体温度为323℃,进入二级冷凝冷却器;过程气冷却至160℃,二级冷凝冷却器冷凝下来的液体硫磺,在管程出口与过程气分离,自底部流出进入硫封罐。
分离后的过程气通过高温掺合阀与高温过程气混合后温度达到225℃进入二级转化器。
在催化剂作用下,过程气中剩余的H2S和SO2进一步转化为元素硫。
反应后的过程气进入三级冷凝冷却器,温度从246℃被冷却至1.60~C。
一种焦炉煤气脱硫副产硫膏提纯制硫磺的工艺方法一、焦炉煤气脱硫副产硫膏提纯制硫磺的工艺简介1.工艺特征:本工艺采用焦炉煤气脱硫副产硫膏提纯制硫磺的工艺,通过焦炉脱除煤气中的二氧化硫,由焦炉煤气脱硫副产硫膏进行提纯,最终产出99.5%以上纯度的硫磺。
2.技术要求:本工艺要求焦炉煤气中二氧化硫含量低于100mg/Nm3以下,最终产品硫磺精度要求99.5%以上。
3.特点:本工艺采用焦炉煤气脱硫副产硫膏提纯制硫磺的工艺,可有效的脱除煤气中的二氧化硫,使所产硫磺达到较高的纯度;同时本工艺采用提纯法,可降低生产成本,提高经济效益。
二、工艺流程1.煤气清理:采用连续流式排电极微粒除尘器进行煤气清理,以消除煤气中的微尘,进而减少煤气脱硫副产硫膏成品中毛毛状颗粒,同时还可以把有害微粒去除;2.煤气脱硫:采用化学吸收方法,在改造后的吸收塔中,以稳定配比的高浓度氧强烈搅拌和吸收剂一起进入吸收塔,进行脱硫;3.提纯硫膏:将煤气脱硫后的硫膏经过脱水、破碎及筛分的过程,通过磁铁粉末选择磁性材料进行提纯;4.硫磺制备:将提纯硫膏细粉放入整流炉中,受高温作用,水分煮沸,使硫膏中的水分分离出来,排出;最后加入适量的石灰烧制,使其熔点提高至1300℃,从而获得高纯度的硫磺。
三、操作中注意事项1.焦炉:应每天定期进行检查,定期进行除积灰清理,以提高煤气中二氧化硫的脱除效率;2.吸收塔:对吸收塔的冷凝器部件要进行定期的清洗,及时更换吸收剂,以使其能够达到较高的吸收率;3.脱水、破碎及筛粉:应按生产要求使用特定的设备,进行脱水、破碎及筛粉,以保证最终产品的质量;4.硫磺化设备:应定期检测熔点,并根据要求进行调整,以保证最终产品的美观性及纯度。
硫磺装置的主要工艺是
硫磺装置的主要工艺是磺化工艺。
磺化工艺通常包括以下步骤:
1. 运输硫磺:原始硫磺经过初步的熔化和过滤处理后,被泵送或输送到硫磺装置的储存罐中。
2. 熔化:将固态硫磺通过加热,使其熔化为液态。
3. 变硫:将液态硫磺通过加热和催化剂反应,将其转化为硫磺蒸汽。
4. 焦炉燃烧:将燃料(通常是天然气或重油)在焦炉中燃烧,产生高温高压的火焰,用于加热反应器和炉内。
5. 高温烟气净化:将焦炉燃烧产生的高温烟气经过冷却和洗涤处理,去除其中的硫化物、蒽等有害物质。
6. 硫磺蒸汽制备:将硫磺蒸汽和氨气通过催化剂反应,生成硫磺蒜味,再经过冷却和净化步骤将其中的杂质去除。
7. 低温净化:将硫磺蒸汽经过洗涤、冷却等过程,去除其中的硫酸、杂质等。
8. 硫磺液态存储:将蒸汽冷却成液态硫磺,存储在储罐中。
9. 贮存和出口:对液态硫磺进行贮存和包装,准备出口销售或用于其他用途。
以上是一般硫磺装置的主要工艺流程,具体的工艺步骤和细节可能会因不同厂家和操作条件而有所不同。
山西远力黄金冶炼股份有限公司关于冶炼烟气制取硫酸工艺的介绍经焙烧后金精矿中的硫转化为SO2,烟气经除尘后进行硫酸的制备,是将矿物中有害元素转变为重要的化工产品,既避免了SO2对环境的污染又实现了资源的综合利用。
(1)调浆工段:(本工段为湿法调浆无粉尘和危害气体产生)来自不同矿山的金精矿根据硫品位高低配矿后,送至车间原料库,通过一台桥式抓斗(5t)将金精矿加入机械搅拌调浆槽(Φ4000×4500mm)内加水调浆,经泵打入焙烧控制室的金精矿搅拌储浆槽(Φ3500×4000mm)。
(2)焙烧工段:(本工段沸腾炉内为负压,通过干吸工段SO2风机将烟气及焙砂通过密闭管道吸入收尘工段,产生烟气不外溢)储浆槽的矿浆再经泵送至高位分槽分成4路均匀流量的矿浆自流进入喷枪,来自空气压缩机的高压气体将矿浆雾化吹入第一段沸腾焙烧炉(33m3)内进行焙烧,同时风机产生的风由炉底进入炉内将矿尘吹起翻腾形成沸腾状态。
金精矿浆在沸腾焙烧炉内进行高温氧化发生物理-化学反应,使得金精矿中细粒金的包裹体-硫化矿氧化脱硫形成裂缝和孔隙状的焙砂,金颗粒部分表面裸露出来要以与氰化物溶液接触发生浸出反应。
焙烧时精矿中的其他金属硫化物也分别转化为该金属的氧化物或硫酸盐。
通过反应金精矿中的S、C、As等氧化生成SO2、CO2、As2O3进入烟气;Cu、Pb、Zn转化生成硫酸盐,进一步采用稀酸浸出除去,减轻或消除了对氰化提金过程的不良影响,Fe则转变为不参与氰化反应的Fe2O3滞留于渣中。
(3)收尘工段:(本工段为负压工段,烟气通过除尘后经密闭管道进入下一工段)沸腾炉炉膛溢流口直接进入焙砂冷却器。
由于焙烧中的细焙砂基本上随烟气一起带走,在烟气进入制酸系统前必须通过炉冷、旋风最后通过电收尘进行严格收尘。
电收尘器的正常效率99.7%。
此时烟气中的含金焙砂细尘基本上被收净,炉冷、旋风、电收尘收集下来的焙砂尘也进入水淬槽,由各水淬槽溢流出的焙砂浆汇合于泵池中,由耐酸耐磨砂泵泵到浸铜工段。
克劳斯炉制硫磺工艺
硫磺是重要的化工原料,广泛应用于化肥、药品、橡胶、塑料等多个领域。
克劳斯炉是一种热工设备,用于合成、烘烤、干燥、焙烧等过程。
克劳斯炉制硫磺工艺是利用克劳斯炉的特殊性质,制备出高质量的硫磺产品。
克劳斯炉制硫磺工艺的流程包括硫分解反应、氧化反应、还原反应和回收流程等。
具体步骤如下:
硫分解反应:将硫磺添加到克劳斯炉中,加热至800°C左右时,硫磺分解成两个硫原子,由于克劳斯炉的特殊形态,分解出来的硫原子可以均匀分布在整个炉膛中。
氧化反应:将炉膛中的氧气流入,硫原子与氧气发生氧化反应,生成二氧化硫。
此过程在克劳斯炉炉膛中逐渐进行,确保了反应的均匀性,避免了反应物之间的细微差异对反应过程的影响。
还原反应:在氧化反应过程进行的同时,将一定量的煤粉加入克劳斯炉中,煤粉可以还原二氧化硫,生成硫化气体和一定量的二氧化碳。
硫化气体随后会被与氢气反应形成硫磺。
回收流程:在硫化气体与氢气反应之后,将产生的硫磺经过冷凝,将硫磺粉末收集,并进行后续加工处理。
1、产量大,质量好;
2、硫磺质量高,纯度高达99.9%以上;
3、反应过程温度高,能有效杀菌消毒;
4、生产过程少污染,环保优良;
5、硫磺产品通用性好,适用于多个工业领域。
总之,克劳斯炉制硫磺工艺是一种优秀的制硫磺技术,具有广泛的应用前景和重要的经济意义。
未来,随着行业对硫磺产品需求的不断扩大,其产量和质量将有更广泛的提高和突破。
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生产硫磺工艺流程生产硫磺的工艺流程可以分为硫磺矿石的炼制和硫磺的提纯两个主要步骤。
首先,硫磺矿石的炼制。
硫磺矿石是含有硫磺的矿物石块,一般可以在硫磺矿区或者石油加工厂等地找到。
首先,将硫磺矿石投入炼炉中进行熔炼。
炉中的温度一般控制在120-150摄氏度,保持在这个温度范围内,硫磺矿石中的硫磺会融化,并形成混合物。
同时,炉内还通入高温燃料气体,例如甲烷或液化石油气,使炉内温度进一步升高。
这样,硫磺混合物中的硫磺蒸发并与气体发生反应,生成硫化氢气体。
硫化氢会随着气体一同通过炉内的通道,进入后续处理设备。
接下来是硫磺的提纯过程。
首先,硫化氢与氧气反应生成二氧化硫。
这一反应一般在130-200摄氏度下进行,常用的催化剂可以是铜。
生成的二氧化硫气体会通过冷凝和洗涤设备被进一步处理。
首先,冷却设备将二氧化硫气体凝结成液体,然后进入洗涤设备进行洗涤。
洗涤一般使用碱性溶液或饱和蒸汽,以去除其中的杂质。
洗涤后的液体状硫磺会被送入蒸馏塔。
在蒸馏塔内,硫磺会随着温度的升高,逐渐转变为气态,然后通过塔顶处的冷凝器冷却成为液体。
这样,经过蒸馏的硫磺就可以得到纯度相对较高的成品硫磺。
在整个生产过程中,需要注意的是控制硫磺矿石的熔炼温度和炉内燃烧气体的供给速率。
温度过高会导致硫磺蒸发过快,炉内的硫化氢产生不稳定;过低的温度则会导致硫磺矿石熔化不彻底。
燃烧气体供给过快会浪费能源,供给过慢则会影响生产效率。
此外,还需要严格控制提纯过程中的反应温度和洗涤剂的浓度,以保证硫磺的纯度和质量。
总之,生产硫磺的工艺流程分为炼制和提纯两个主要步骤。
通过矿石炼制获得硫化氢气体,然后经过后续的冷凝、洗涤、蒸馏等处理过程,最终获得纯度较高的硫磺成品。
这一过程需要严格控制温度、燃烧气体供给速率、反应条件和洗涤剂浓度等参数,以保证硫磺的质量和产量。
XXXXXXX有限公司生产工艺规程1目的:建立硫黄、制硫黄生产工艺规程,用于指导现场生产。
2 范围:硫黄、制硫黄生产过程。
3 职责:生产部、生产车间、质保部。
4 制定依据:《药品生产质量管理规范》(2010修订版)《中国药典》2020年版。
5 产品概述5.1 产品基本信息5.1.1产品名称:硫黄、制硫黄5.1.2规格:统5.1.3性状:本品呈不规则块状。
黄色或略呈绿黄色。
表面不平坦,呈脂肪光泽,常有多数小孔。
用手握紧置于耳旁,可闻轻微的爆裂声。
体轻,质松,易碎,断面常呈针状结晶形。
有特异的臭气,味淡。
5.1.4企业内部代码:5.1.5性味与归经:酸,温;有毒。
归肾、大肠经。
5.1.6功能与主治:外用解毒杀虫疗疮;内服补火助阳通便。
外治用于疥癣,秃疮,阴疽恶疮;内服用于阳痿足冷,虚喘冷哮,虚寒便秘。
5.1.7用法与用量:外用适量,研末油调涂敷患处。
内服1.5~3g,炮制后入丸散服。
5.1.8贮藏:置干燥处,防火。
5.1.9包装规格:3g/袋;5g/袋;10g/袋;60g/罐;80g/罐;100g/罐;0.5kg/袋;1kg/袋;10kg/袋;15kg/袋;18kg/袋;20kg/袋;25kg/袋;30kg/袋;50kg/袋5.1.10贮存期限:36个月5.2 生产批量:5~10000kg5.3辅料:豆腐5.4生产环境:一般生产区6 工艺流程图:6.1 硫黄生产工艺流程图:注:※为质量控制要点。
6.2 制硫黄生产工艺流程图:注:※为质量控制要点。
6.3生产操作过程与工艺条件:6.3.1领料6.3.1.1饮片车间根据批准的批生产指令,按照“生产过程物料管理程序”,凭填写品名、编码、领料量、数量的指令单到原料库领取硫黄原料。
6.3.1.2领料过程中必须核对原料品名、编码、件数、数量、合格标志等内容。
6.3.2净制:6.3.2.1取原料,置于不锈钢挑选台上,按照《净制岗位标准操作规程》手工挑选,除去杂质。
硫磺回收装置工艺流程描述1、制硫部分自溶剂再生装置来酸性气经分液罐脱液、酸性气预热器加温后,与来自酸性水汽提装置的含氨酸性气混合,进入制硫燃烧炉进行高温转化反应。
在炉内,酸性气中的烃类等有机物全部分解,约65%(v)的H2S进行高温克劳斯反应,生成单质硫。
燃烧时所需空气由制硫炉鼓风机供给。
自燃烧炉排出的高温过程气一小部分通过高温掺合阀调节一级二级转化器的入口温度,其余部分进入制硫余热锅炉冷却至约350℃;制硫余热锅炉壳程用来发生1.0MPa饱和蒸汽。
从制硫余热锅炉出来的过程气进入一级冷凝冷却器,被冷却至170℃,冷凝下来的液体硫磺自底部进入硫封器A,顶部出来的过程气经高温掺合阀调节至约240℃进入一级转化器。
在一级转换器催化剂的作用下,过程气中的H2S和SO2进一步进行克劳斯反应,产生单质硫,进入二级冷凝冷却器,被冷却至160℃,冷凝下来的液体硫磺自底部流出进入硫封器B,冷凝器顶部出来的过程气再经高温掺合阀加热至220℃,进入二级转化器。
在二级转换器催化剂的作用下,过程气中剩余的H2S和SO2进一步发生催化转化,反应后的气体进入三级冷凝冷却器,自236℃被冷却至158℃,被冷凝下来的液硫自底部流出进入硫封罐C,冷凝器顶部出来的尾气进入硫雾捕集器。
硫雾捕集器底部分离出携带的液硫,进入硫封罐D,顶部气相进入尾气处理部分。
汇入硫封罐的液硫自流进入液硫池,液硫中的有毒气体被蒸汽喷射器送至尾气焚烧炉焚烧。
脱气后的液硫用液硫提升泵送至液硫成型部分,进行造粒成型包装出厂。
2、尾气处理部分尾气自捕集器顶部出来,进入尾气加热器、电加热器,混氢后进入加氢反应器,在加氢催化剂的作用下进行加氢、水解反应,使尾气中的SO2、COS、CS2还原、水解为H2S。
反应后的高温气体经降温后进入急冷塔下部,与急冷水逆流接触、水洗冷却至40℃。
尾气急冷塔使用的急冷水,用急冷水循环泵自急冷塔底部抽出,经急冷水冷却器冷却至40℃,然后循环使用。
3.2主要工艺特点3.2.1装置采用二级常规克劳斯工艺,直流法硫回收净化工艺,保证装置有稳定的较高的硫回收率。
3.2.2采用饱和或过热蒸汽加热,控制反应床层入口温度,操作简单,利于开工升温,床层除硫,为催化剂床层具有较高活性提供保障。
3.2.3在末级硫冷凝器出口H2S/SO2比值分析仪,并实现闭环控制。
根据二级克劳斯尾气中H2S/SO2的比例值,调节空气/酸性气控制回路中的空气量,使空气中的H2S/SO2达到4比1,以保证有较高的硫磺回收率。
3.2.4 反应炉采用进口高强度专用烧嘴,同时使装置具有较大的操作弹性。
3.2.5地下液硫储槽,内贴防酸耐热磁砖,内置蒸汽加热盘管,外置保温性能和抗腐蚀性能良好的保温层,减少散热损失保证长周期运行3.2.6液硫脱气采用国外MAG专利的脱气设施,操作控制简单,可将溶解在硫中的微量H2S脱至10ppm 以下。
3.2.7 反应炉配备性能可靠的点火器、火焰检测仪,并采用光学温度计测量反应炉温度,保证测温的准确性。
3.2.8对反应炉采用联锁保护,对炉温、炉压、酸气分液罐、废锅液面等重要参数采取多点测量,三取二进联锁等措施,极大地提高仪表的可靠性,保证了装置的安全运行。
3.3主要进料条件3.3.1酸性气进料操作条件温度:30~55℃压力:70~85KPa(表压)流率:9000~30000Nm3/h3.3.2进料酸气主要组成:组分(V)% 正常工况最大工况C1 0.22 0.21CO2 34.43 32.28H2S 58.39 60.520COS 0.01 0.0073 ~ O8 W8 ?% H5 IH2O 6.95 6.97CH4S 0.004 0.004总流率(kmol/h)1331.98 1660.7793.3.3装置收率装置回收硫磺:23.75 t/h(根据原料气气质而定);收率为:93-95%工厂收率:99.8%3.3.4物料平衡物料名称重量百分数% 千克/小时吨/天吨/年入方酸性气47.99 48411 1161.864 387288燃烧空气50.45 50887 1221.288 407096液硫池脱气空气0.84 849 20.376 6792脱气蒸汽0.72 726 17.424 5808合计100 100873 2420.952 806984-出方硫磺产品23.75 23592 566.208 1887366烟道气76.25 75730 1817.52 605840合计100 99322 2383.728 7945763.4工艺流程及原理3.4.1工艺流程简述来自天然气脱硫单元的酸性气首先进入酸气分液罐(111-D-301)分液,以避免可能携带的凝液进入反应炉燃烧器(111-F-301), 对单元操作及下游设备造成影响。
分离出的酸性凝液经酸气分液罐底泵(111-P-302)送往酸性水汽提单元。
燃烧空气供给系统Claus风机(111-K-301A/B)同时为反应炉燃烧器(111-F-301)及加氢进料燃烧器(111-F-401)提供燃烧所需的空气,而尾气焚烧炉所需的燃烧空气由位于焚烧炉附近的焚烧炉风机(111-K-401A/B)提供。
进入反应炉燃烧器的空气量应刚好可以将原料气中的烃类完全氧化,同时满足装置尾气中H2S/S02比率为4:1所要求的部分H2S燃烧所需的空气量。
燃烧反应部分:燃烧反应部分的设备包括反应炉燃烧器(111-F-301)、反应炉(111-F-302),余热锅炉(111-E-301/302)及第一级硫冷凝器(111-E-303)。
燃烧反应部分中最重要的参数为反应温度、反应物的混合程度及停留时间,适当提高这三个参数可以使燃烧反应得到更为理想的产物。
燃烧反应温度约为1070℃。
在燃烧器及反应炉中发生的主要化学反应为:H2S +(3/2)O2= SO2 +H20 (1 )2H2S +S02 = (3/X)SX +2H20 ( 2 )在反应炉中燃烧反应能够得到充足的反应时间,同时还能有效地破坏酸性气中携带的杂质。
燃烧产生的高温过程气进入与反应炉直接相连的余热锅炉,在锅炉中通过产生3.5Mpag等级的饱和蒸汽来回收余热并将过程气冷却到约281℃。
冷却后的过程气进入第一级硫冷凝器,被进一步冷却至172℃并凝出液硫,同时发生0.4MPa等级的饱和蒸汽,冷凝出的液硫重力自流至一级硫封罐(111-S-302),然后自流至液硫池(111-S-301)。
催化反应部分,自第一级硫冷凝器出来的过程气进入第一级反应进料加热器(111-E-304), 经3.5MPag等级高压蒸汽加热到213℃后进入一级转化器(111-R-301),在反应器内过程气与催化剂接触,继续发生反应(2)直至达到平衡,反应中生成的硫在过程气进入第二级硫冷凝器(111-E-305)后冷凝出来,自流经二级硫封罐(111-S-303)后进入液硫池。
过程气在第二级催化反应部分经过的流程与第一级催化反应部分相同,在第二级反应进料加热器(111-E-306)中被加热至211℃后进入二级转化器(111-R-302).在二级转化器内过程气与催化剂接触,进一步发生反应(2)直至达到平衡。
反应后的过程气进入末级硫冷凝器(111-E-307),冷凝下来的液硫经三级硫封罐(111-S-304)后进入液硫池,出末级硫冷凝器的尾气进入尾气处理单元。
液硫池及液硫脱气部分来自各级硫冷凝器的液硫重力自流至液硫池(111-S-301), 在液硫池中通过Black &Veatch的专利MAG○R脱气工艺可将液硫中的H2S脱除至10ppm(w)以下。
MAG○R液硫脱气工艺不需采用任何化学添加剂,其工艺原理为:液硫在液硫池的不同分区中循环流动,并通过一、二级喷射器(111-EJ-302/303)进行机械搅动,溶解在液硫中的H2S释放到气相中并由抽空器(111-EJ-301A/B)送入尾气焚烧炉,以保持气相中的H2S浓度在爆炸极限以下。
来自各级硫冷凝器的液硫一般含有250-300ppm (w)的H2S,取决于不同的操作条件,操作温度较高的第一级硫冷凝器中冷凝的液硫中H2S含量高于操作温度较低的末级硫冷凝器中冷凝的液硫。
H2S在液硫中除物理溶解以外,还以多硫化氢(H2SX)形态存在。
H2SX 是由H2S与硫磺发生平衡反应生成的一种弱键多硫化物:H2S +(x-1)S = H2SX3由于温度升高可促使该反应向右进行,因此在第一级硫冷凝器中冷凝的液硫中H2S 含量要高于下游的其它硫冷凝器。
脱气后的液硫自液硫池脱气区溢流至存储区,一部分脱气液硫经液硫池泵(111-P-301A/B)升压后进入硫磺冷却器,冷却至138℃后再循环回脱气区。
脱气后的产品液硫用液硫产品泵(111-P-303A/B)送至液硫成型单元生产粒状固体硫磺,或送至液硫罐区。
锅炉给水及蒸汽系统自装置外来的高压脱氧水,经锅炉给水预热器E-308加热,再经末级硫冷器E-307和液硫冷却器E-309升温后,作为废热锅炉汽包D-302的给水。
废锅产生的中压蒸汽小部分作为再热器E-304、E-306热源,其余的送尾气部分过热后进中压蒸汽管网。
自装置外来的低压脱氧水送至各硫冷凝器(E-303,E-305),产生低压蒸汽直接进低压蒸汽管网。
3.4.2工艺原理克劳斯法硫回收包括酸性气运行方案(正常操作)和燃料气运行方案(升温操作)两种操作情况,其反应原理如下:3.4.2.1酸性气运行方案(正常操作)酸性气运行方案为装置正常运行操作,酸性气进料与适当的空气配比后进入反应炉(温度稳定后不需要燃料气助燃),以H2S与氧不完全燃烧(H2S/SO2比率为4)为基础,目的是为了使克劳斯尾气中H2S/SO2之比达到4:1,使H2S最大限度的转化为硫磺。
此方案包括四个不同的转化阶段,即:1、克劳斯热转化酸性气在反应炉前端的燃烧器中发生的燃烧反应,所有的可燃成分按以下反应燃烧。
CH4 + 1.5 O2 →CO + 2H2O + 5538 kcal/Nm3C2H6 + 2.5 O2 →2CO + 3 H2O + 9190 kcal/Nm3H2 + 0.5 O2 →H2O + 2578 kcal/Nm3所有的反应几乎完全向右侧进行,也有少量烃类被完全燃烧成H20和CO2。
与反应炉相关的H2S的克劳斯反应如下:H2S →H2 + 0.5S2 -905 kcal/Nm3 ①H2S + 1.5 O2 →H2O + SO2 + 5531 kcal/Nm3 ②H2S + 0.5 O2 →H2O + 0.5 S2 + 1674 kcal/Nm3 ③分解反应①中的H2S耗量占进料酸性气H2S含量的约6%。
热转化反应③进行的程度,主要由进料酸性气中H2S浓度和部分H2S燃烧所能达到的火焰温度决定,热转化反应也受到热反应器内气体停留时间的影响。
此外,热反应段还有形成COS和CS2的副反应,COS和CS2的生成同酸性气中所含的CO2浓度和烃类有关。
2、克劳斯催化转化克劳斯催化反应是个平衡反应,低温利于该反应的发生,在氧化铝催化剂作用下此阶段分两步完成,首先在最佳的反应器入口温度下进行H2S和SO2的转化,转化完成后生成的硫再进行冷凝和分离。
主要反应如下:2H2S + SO2 →2H2O + 3/8 S8 + 557 kcal/Nm3S8(气) →4 S2 (气) + 4327 kcal/Nm33S8(气) →4 S6(气) + 444 kcal/Nm3气态硫的平衡反应同燃烧相、催化转化相和工艺气冷却相有关。
在第一级克劳斯反应器内还会发生COS和CS2水解生成H2S的副反应,这一反应需要在较高的温度下进行,能影响到总的H2S转化深度,反应如下:COS + H2O →H2S + CO2CS2 + 2H2O →2H2S + CO23、产品硫液化热转化阶段和催化转化阶段产生的硫磺在硫冷凝器内液化,主要反应如下:S8(气) →8 S1 (液) + 1117 kcal/Nm3S6(气) →6 S1 (液) + 1171 kcal/Nm3S2(气) →2 S1 (液) + 1372 kcal/Nm34、液硫脱气硫磺回收装置产生的硫含有可溶性的H2S和H2Sx (多硫化氢),液体硫中含有的H2S会造成硫磺成型厂房和液硫罐区H2S浓度超标。
因此,要使液态硫磺脱气并把H2S含量降低到安全程度(10mg/l以内)。
液体硫在液硫专用脱气设施循环脱气,加剧多硫化物发生以下转化反应,可以达到液硫脱气的目的。
H2Sx →H2S + S (X-1)3.4.2.2 燃料气运行方案1 、克劳斯部分在进行酸性气方案操作前将克劳斯部分由冷加热,或在酸性气操作之后将克劳斯部分的积硫吹扫掉,都要进行燃料气操作。